(57)【要約】【課題】例えば、ＴＣＰデータ等の遅延によるスループットの劣化が大きいサービスに使用され、データ転送遅延と割当帯域を最適にして加入者要求元毎のスループットを最大にできる通信サービスを提供する。【解決手段】ＰＯＮシステムにおける局側装置のＯＬＴ１０において、複数の宅側装置のＯＮＵ２０の各々からの帯域要求量を受け付けるＭＰＣＰ制御部１２１と、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当周期を算出する帯域割当周期算出部１２４と、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当量を算出する動的帯域割当算出部１２３と、算出された帯域割当量に基づく送信許可を、複数のＯＮＵ２０の各々に送信するＭＰＣＰ制御部１２１とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ端末を収容するための複数の加入者接続装置と光分配網を介して接続された光伝送路終端装置であって、
前記複数の加入者接続装置の各々からの帯域要求量を受け付ける帯域要求受信手段と、
前記帯域要求受信手段により受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当周期を算出する帯域割当周期算出手段と、
前記帯域要求受信手段により受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当量を算出する帯域割当算出手段と、
前記帯域割当算出手段により算出された帯域割当量に基づく送信許可を、前記複数の加入者接続装置の各々に送信する送信許可送信手段と、を具備することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当周期算出手段は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が上限閾値を越えた場合、次回の帯域割当周期を増加させることを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当周期算出手段は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が下限閾値を越えない場合、次回の帯域割当周期を減少させることを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当周期算出手段は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が一定範囲内の場合、次回の帯域割当周期を変動させないことを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域要求受信手段は、前記複数の加入者接続装置の各々からのデータ遅延要求を受信し、
前記帯域割当周期算出手段は、前記複数の加入者接続装置のスループットが最大になるように次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当周期算出手段は、ＴＣＰスループットの上限とオーバヘッドによるスループットの上限とを比較し、前記加入者接続装置のスループットが最大になるように次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当算出手段は、前記要求元毎のスループット要求量に基づいて、次回の帯域割当量を算出し、
前記帯域割当周期算出手段は、前記要求元毎のスループット要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当算出手段は、前記要求元毎の帯域要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当量を算出し、
前記帯域割当周期算出手段は、前記要求元毎の帯域要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項９】
請求項１に記載の光伝送路終端装置において、
前記帯域割当周期算出手段は、遅延情報と帯域割当情報から、オーバヘッドを含む帯域割当周期を算出することを特徴とする光伝送路終端装置。
【請求項１０】
ユーザ端末を収容するための複数の加入者接続装置と、広域網に接続される光伝送路終端装置と、が光分配網を介して接続された受動光網システムであって、
前記光伝送路終端装置は、
前記複数の加入者接続装置の各々からの帯域要求量を受け付ける帯域要求受信手段と、
前記帯域要求受信手段により受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当周期を算出する帯域割当周期算出手段と、
前記帯域要求受信手段により受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当量を算出する帯域割当算出手段と、
前記帯域割当算出手段により算出された帯域割当量に基づく送信許可を、前記複数の加入者接続装置の各々に送信する送信許可送信手段と、を具備することを特徴とする受動光網システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の受動光網システムにおいて、
前記加入者接続装置は、前記ユーザ端末から受信したデータのサービス種類を識別分類して転送するサービス識別手段を具備し、
前記光伝送路終端装置は、前記サービス識別手段から転送されたサービス毎の帯域要求量に応じて帯域割当を行うことを特徴とする受動光網システム。
【請求項１２】
ユーザ端末を収容するための複数の加入者接続装置と、広域網に接続される光伝送路終端装置と、が光分配網を介して接続された受動光網システムにおける帯域割当方法であって、
前記光伝送路終端装置は、
前記複数の加入者接続装置の各々からの帯域要求量を受け付け、
前記受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当周期を算出し、
前記受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当量を算出し、
前記算出された帯域割当量に基づく送信許可を、前記複数の加入者接続装置の各々に送信する、ことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当周期の算出は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が上限閾値を越えた場合、次回の帯域割当周期を増加させることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当周期の算出は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が下限閾値を越えない場合、次回の帯域割当周期を減少させることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当周期の算出は、前記加入者接続装置の前記帯域要求量が一定範囲内の場合、次回の帯域割当周期を変動させないことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域要求量の受け付けは、前記複数の加入者接続装置の各々からのデータ遅延要求を受信し、
前記帯域割当周期の算出は、前記複数の加入者接続装置のスループットが最大になるように次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当周期の算出は、ＴＣＰスループットの上限とオーバヘッドによるスループットの上限とを比較し、前記加入者接続装置のスループットが最大になるように次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当量の算出は、前記要求元毎のスループット要求量に基づいて、次回の帯域割当量を算出し、
前記帯域割当周期の算出は、前記要求元毎のスループット要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当量の算出は、前記要求元毎の帯域要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当量を算出し、
前記帯域割当周期の算出は、前記要求元毎の帯域要求量とオーバヘッドの帯域必要量に基づいて、次回の帯域割当周期を算出することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記帯域割当周期の算出は、遅延情報と帯域割当情報から、オーバヘッドを含む帯域割当周期を算出することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２１】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記加入者接続装置は、前記ユーザ端末から受信したデータのサービス種類を識別分類して転送し、
前記光伝送路終端装置は、前記転送されたサービス毎の帯域要求量に応じて帯域割当を行うことを特徴とする帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速光アクセスネットワークに関し、更に詳しくは、光ファイバで各家庭まで高速インターネットサービスを提供できる受動光網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム、およびＰＯＮシステムに適用される局側装置の光伝送路終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者が検討したところによれば、ＰＯＮシステムにおいては、大容量の画像信号やデータを通信網を介して送受信する為に、通信網の高速・広帯域化が加入者を通信網へ接続するアクセス網でも進められ、国際電気通信連合（以下、ＩＴＵ−Ｔと称す）の勧告Ｇ９８４．１−３等で規定されたＰＯＮシステムの導入が図られている。
【０００３】
ＰＯＮシステムは、上位の通信網と接続される局側装置のＯＬＴと、複数の加入者の端末（ＰＣや電話）を収容する宅側装置の加入者接続装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）とを、基幹光ファイバと光スプリッタと複数の支線光ファイバとから成る光受動網で接続したシステムである。
【０００４】
ＰＯＮシステムの光ファイバ網は、ＯＬＴに接続された集線光ファイバと、各ＯＮＵに接続された複数の支線光ファイバと、支線光ファイバと集線光ファイバとを結合する光スプリッタ（または光カプラ）とからなり、ＯＬＴと光スプリッタとの間の光伝送路を複数のＯＮＵで共用できる光分配網（ＯＤＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）形態となっている。
【０００５】
ＰＯＮシステムは、他のブロードバンドアクセス技術に比較して、光ファイバの敷設コストを大幅に低減できる。特に、ＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｃａｐａｂｌｅ  ＰＯＮ）システムは、ギガビットレベルの高速度で可変長のデータフレーム転送が可能であり、エンドユーザに各種のブロードバンドネットワーク応用を提供できる。尚、ＧＥ−ＰＯＮに関しては非特許文献１に、Ｇ−ＰＯＮに関してはＩＴＵ−Ｔ勧告の非特許文献２〜４に開示されている。
【０００６】
ＰＯＮシステムにおいて、上り信号は、宅側装置のＯＮＵ毎の信号の干渉を防止するため、複数のＯＮＵに対して時分割アクセスで上り方向の帯域を動的に割り当てている。既存の方法であるＩＴＵ―Ｔ勧告Ｇ．９８３．４で規定されている方法によって帯域制御を行う場合、局側装置のＯＬＴがＯＮＵからポーリング周期毎に収集する上り方向セルバッファのデータ蓄積情報を解析することによってＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ：動的帯域割当）機能を実現する。つまりデータ蓄積量の多いＯＮＵに対して、より大きな上り方向未使用帯域の割り当てを行う。
【０００７】
具体的には、局側装置のＯＬＴは、各宅側装置のＯＮＵから予め上り方向に送出したいデータ量の帯域要求（リクエスト）を受け、それらに割り当てるべき帯域を決定し、送信許可帯域の通知（グラント）を行う。グラントは送信開始時刻と送信許可長とで構成される。これにより、ＯＮＵは上り方向に所定量のデータを送出することができる。
【０００８】
一方、宅側装置の複数のＯＮＵからの帯域要求に対して、どのように上り送信の帯域を割り当てるかについては、例えば、１つのＯＮＵからリクエストが届き次第、当該ＯＮＵに対して随時帯域を割り当てていく分散型ＤＢＡと、複数（通常全数）のＯＮＵからの帯域要求をポーリング周期で集め、それらの各帯域要求を基に総合的に帯域を割り当てる集中型ＤＢＡとがある。
【０００９】
ここで、ポーリング周期とは、帯域要求をＯＮＵから収集する周期のことであり、帯域割当周期とは、許可したＯＮＵからデータを送信する周期のことである。このポーリング周期と帯域割当周期は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００１０】
例えば、ポーリング周期と帯域割当周期の関係については、上記分散型ＤＢＡでは、ポーリング周期と帯域割当周期が同じになることが知られている。また、上記集中型ＤＢＡでは、１つの上り方向のポーリング周期に基づいて、遅延の最大値を定めた低遅延クラスと、その定めのない通常遅延クラスとにサービスクラスを分け、低遅延クラスの帯域割当周期を通常遅延クラスのそれより小さく設定することにより、低遅延と帯域の有効活用を両立させたものが知られている。
【００１１】
このようなポーリング周期を制御する方法としては特許文献１に開示されている。この特許文献では、ＯＮＵがバーストトラフィックを受信した場合、ポーリング周期を制御することでデータ遅延を制御している。
【００１２】
ところで、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークでは、音声通信、データサービスに加えて、放送／電話／データ通信を融合したトリプルプレイ（ｔｒｉｐｌｅ  ｐｌａｙ）サービスのように、高速データ転送を必要とするビデオ配信サービスが活発化している。トリプルプレイサービスにおけるネットワークテレビ（ＩＰＴＶ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）は、最も重要なブロードバンド応用の一つである。
【００１３】
このＩＰネットワークでは、パケットを転送するために主にＴＣＰプロトコルとＵＤＰプロトコルが使用されて通信されている。信頼性の高いデータサービスにＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられ、遅延の厳しい音声通信やＩＰＴＶサービスにはＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられる。ＰＯＮもこれらのパケットに帯域を割り当てて伝送することができる。ＰＯＮシステムは、ＴＣＰパケットに通常遅延クラスの帯域を割り当て、ＵＤＰパケットに低遅延クラスの帯域を割り当てる。
【００１４】
一般にＴＣＰのスループットは、ウィンドウサイズと往復時間ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ−ｔｒｉｐ  ｔｉｍｅ）によって決定される。ＰＯＮシステムは、ＴＣＰパケットにより大きい帯域を割り当てることで、ウィンドウサイズ分のパケットを高速転送し、高スループットを実現している。
【００１５】
例えば、１ＧｂｐｓクラスのＧＥ−ＰＯＮでは、３２の宅側装置が接続された場合、ＯＮＵ毎の平均割当帯域は３０Ｍｂｐｓ相当になる。ＴＣＰのスループットは、ウィンドウサイズを６４Ｋバイトとすると、往復時間ＲＴＴが１７．１ｍｓｅｃ以下では、３０Ｍｂｐｓに達することができる。この往復時間ＲＴＴは、ＰＯＮ内のデータ遅延だけでなく、ネットワーク部分も含んでいる。１ＧｂｐｓクラスのＧＥ−ＰＯＮにおいては、ＰＯＮ内のデータ遅延の影響は小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際公開第９９／０３８２９２号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ「Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  Ｍｉｌｅ」
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８４．１「Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＧＰＯＮ）：Ｇｅｎｅｒａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８４．２「Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＧＰＯＮ）：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｍｅｄｉａ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ（ＰＭＤ）ｌａｙｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」
【非特許文献４】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８４．３「Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＧＰＯＮ）：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｌａｙｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、上述したようなＰＯＮシステムに関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。例えば、従来の１ＧｂｐｓクラスのＧＥ−ＰＯＮにおいては、帯域割当周期に起因するデータ遅延がＴＣＰのＲＴＴに与える影響は小さいため、ＴＣＰのスループットに影響を及ぼさない。しかしながら、１０ＧｂｐｓクラスのＰＯＮにおいては、帯域割当周期が一定の場合、データ遅延も一定となり、ＴＣＰのようなデータ転送の可否を確認するようなデータ転送プロトコルを用いた場合には、スループットが上がらないという問題がある。
【００１９】
図１４を用いてＲＴＴとスループットの関係を説明する。ユーザ端末からサーバにＴＣＰデータを送信する場合を考える。ユーザ端末はＴＣＰデータを送信する。ＯＮＵ２０は、ＴＣＰデータを受信後に帯域要求リクエスト（Ｒｅｐｏｒｔ）を送信し、ＯＬＴ１０から送信許可帯域の通知（Ｇｒａｎｔ）を受信する。ＯＮＵ２０は、許可された時間にデータを送信する。ＯＬＴ１０は、受信したＴＣＰデータをサーバに転送する。サーバは、ＴＣＰデータを受信後に確認応答であるＡＣＫを、ユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、このＡＣＫ受信後に次のＴＣＰデータを送信する。通常、ＴＣＰは、ＡＣＫ受信までに送信できるパケット量をＴＣＰウィンドウサイズと定義されている。ＲＴＴはＴＣＰデータを送信してからＡＣＫを受信するまでの時間で定義される。また、ＰＯＮ内のデータ転送は、ＯＮＵ２０が帯域要求リクエストを送信してから、データを送信できるまでの時間を遅延と定義される。
【００２０】
例えば、１０ＧｂｐｓクラスのＧＥ−ＰＯＮでは、３２の宅側装置が接続された場合、ＯＮＵ毎の平均割当帯域は３００Ｍｂｐｓ相当になる。ＴＣＰのスループットは、ウィンドウサイズを６４Ｋバイトとすると、往復時間ＲＴＴが１．７１ｍｓｅｃ以下では、３００Ｍｂｐｓに達することができる。このとき、ＰＯＮ内のデータ遅延の影響は大きい。
【００２１】
つまり、上述した従来のシステムでは、サービスクラスによってのみ、帯域割当周期を決定しており、サービスクラスごとのＰＯＮ内のデータ遅延が固定されているため、ＴＣＰのようなデータのＲＴＴも固定されるので、ＴＣＰのようなデータのスループットが上がらない。もちろん、ウィンドウサイズを大きくすることも考えられるが、パケットが損失した場合、再送パケットが大量に発生してしまうという問題もあるため、これだけでは解決できない。
【００２２】
ＰＯＮ内のデータ遅延はＤＢＡの処理時間によって決定される。これには、主に、データ量の帯域要求（リクエスト）を受け、それらに割り当てるべき帯域を決定し、送信許可帯域の通知（グラント）を行う時間が含まれる。通常、上記説明したように、ＰＯＮ内のデータ遅延は、ポーリング周期と帯域割当周期のＮ倍となる。
【００２３】
こうした従来のＤＢＡ技術においては、宅側装置のＯＮＵが局側装置のＯＬＴから与えられた送信タイミングのうち、ポーリング周期毎に少なくとも１回の割合で必ず保守信号を送信しなければならない。また、ＯＮＵがデータを送信する場合、帯域割当周期毎に少なくとも１回の割合でデータ信号を送信する。更に、必ず信号のレベルを調整するための信号とクロックを同期するための信号をデータの直前に送信しなければならない。このため、データを伝送するための帯域が、保守信号を送出する分と信号のレベルを調整する分だけ減少することになる。この帯域の減少分は、ポーリング周期と帯域割当周期が短くなるほど大きくなる。
【００２４】
ここで、データ遅延を小さくするための方法について考える。例として、データの遅延を小さくするためには、帯域割当周期を小さくする方法が考えられる。帯域割当周期は、データの遅延を決定する。したがって、帯域の減少分を少なくするために、安易にポーリング周期と帯域割当周期を長くすると、データの遅延が大きくなってしまうという欠点があり、帯域割当周期の選択が難しかった。
【００２５】
また、特許文献１のような手法でポーリング周期を制御したとしても、ＴＣＰのようなデータのスループットを上げることができない。
【００２６】
そこで、本発明の目的は、例えば、ＴＣＰデータ等の遅延によるスループットの劣化が大きいサービスに使用され、データ転送遅延と割当帯域を最適にして加入者要求元毎のスループットを最大にできる通信サービスを提供することにある。
【００２７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２９】
すなわち、代表的なものの概要は、局側装置のＯＬＴにおいて、複数の宅側装置のＯＮＵの各々からの帯域要求量を受け付ける帯域要求受信手段と、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当周期を算出する帯域割当周期算出手段と、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて、要求元毎に次回の帯域割当量を算出する帯域割当算出手段と、算出された帯域割当量に基づく送信許可を、複数のＯＮＵの各々に送信する送信許可送信手段とを具備する。
【発明の効果】
【００３０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００３１】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、データ遅延とオーバヘッドを考慮しながら動的帯域割当を行うようにしたので、加入者要求元毎のスループットを最大にできる通信サービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１のＰＯＮシステムの構成およびＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、ＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＯＬＴにおけるポーリング周期と帯域割当周期を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１において、ＯＬＴにおける別のポーリング周期と帯域割当周期を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１において、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１において、データ量の帯域要求と送信許可帯域の通知を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１において、ＯＮＵ管理テーブルを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１において、ＴＣＰのスループットを説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態２において、ＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３において、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４において、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５において、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【図１４】一般的なＰＯＮシステムにおいて、ＴＣＰデータのフローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３４】
また、以下の実施の形態では、本発明をＩＴＵ規格のＧ−ＰＯＮに適用した場合について説明するが、本発明は、Ｇ−ＰＯＮ以外の他のＰＯＮシステム、例えば、イーサネット（登録商標）フレームによる情報転送に適したＧＥ−ＰＯＮや、ＰＯＮ区間で固定長のＡＴＭセルによって情報を転送するＢ−ＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ＰＯＮ）にも適用できる。
【００３５】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１のＰＯＮシステムについて、図１〜図８に基づいて説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態１のＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【００３７】
ＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（局側装置、光伝送路終端装置等とも称す）１０と、複数のＯＮＵ（宅側装置、加入者接続装置等とも称す）２０（＃１：２０−１、＃２：２０−２、＃３：２０−３、…、＃Ｎ：２０−Ｎ）と、これらの要素を接続するＰＯＮ区間の光分配網ＯＤＮからなる。ＰＯＮ区間の光分配網は、ＯＬＴ１０に接続された集線光ファイバ３０と、各ＯＮＵ２０に接続された支線光ファイバ３１（３１−１〜３１−Ｎ）とからなり、支線光ファイバ３１は、光スプリッタ（または光カプラ）３２によって集線光ファイバ３０から分岐されている。ＯＬＴ１０は、通常、キャリアやＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）の所有するユーザ回線収容局に設置され、ＯＮＵ２０は、オフィスやマンション等のビル、またユーザ宅に設置される。
【００３８】
本実施の形態では、各ＯＮＵ２０のＯＬＴ１０への上り方向の伝送レートが１ＧｂｐｓのＧＥ−ＰＯＮをベースとしている。従って、ＯＮＵ２０のアクセス制御は、基本的にＧＥ−ＰＯＮの通信方式に則って行われ、ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０に送りたいデータ量を２バイト単位で表現したリクエスト（帯域要求：レポートとも称す）を送信し、これに対応するグラント（送信許可帯域の通知）が、２バイト単位の送信許可長と送信開始時刻で表現されるようになっている。なお、時刻は１６ｎｓ毎にインクリメントされるカウンタで表現され、ＰＯＮシステム内で同期がとられている。
【００３９】
〔ＯＬＴの構成〕
図１は、ＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。ＯＬＴ１０は前記動的帯域割当を行う。
【００４０】
図１において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０へ送信すべき下り信号を上位ネットワークから受信する受信回線ＩＦ部１０７と、受信した下り信号を一時記憶する下り受信バッファ１０８と、ＰＯＮフレームを生成するＰＯＮフレーム生成部１０９と、送信すべきＰＯＮフレームを一時記憶する下り送信バッファ１１０と、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部１１１と、光信号を光ファイバへ入力する光送受信部１０１とを備えている。
【００４１】
また、ＯＬＴ１０は、上位ネットワークへ送信すべき上り光信号をＯＮＵ２０から受信する光送受信部１０１と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部１０２と、受信した上り信号を一時記憶する上り受信バッファ１０３と、ＰＯＮフレームを解析するＰＯＮフレーム解析部１０４と、送信すべき信号を一時記憶する上り送信バッファ１０５と、上位ネットワークへ送信する送信回線ＩＦ部１０６とを備えている。
【００４２】
更に、ＯＬＴ１０は、ＯＬＴ制御部１２０として、ＯＮＵ２０の各々からの帯域要求量を受け付ける帯域要求受信手段、及び算出された帯域割当量に基づく送信許可をＯＮＵ２０の各々に送信する送信許可送信手段の機能を持つＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）制御部１２１、ＤＢＡ制御部１２２を備えている。ＤＢＡ制御部１２２は、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて要求元毎に次回の帯域割当量を算出する帯域割当算出手段の機能を持つ動的帯域割当算出部１２３、受け付けた要求元毎の帯域要求量に基づいて要求元毎に次回の帯域割当周期を算出する帯域割当周期算出手段の機能を持つ帯域割当周期算出部１２４、ＯＮＵ管理テーブル１２５を備えている。
【００４３】
ＭＰＣＰ制御部１２１は、データ量の帯域要求信号と送信許可帯域の通知信号を送受信する。ＭＰＣＰ制御部１２１はデータ量の帯域要求（リクエスト）を受け、動的帯域割当算出部１２３はそれらに割り当てるべき帯域を決定し、帯域割当周期算出部１２４は帯域割当周期を決定し、ＭＰＣＰ制御部１２１は送信許可帯域の通知（グラント）を行う。グラントは送信開始時刻と送信許可長とで構成される。これにより、ＯＮＵ２０は上り方向に所定量のデータを送出することができる。
【００４４】
〔ＯＮＵの構成〕
図２は、ＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。ＯＮＵ２０は、前記動的帯域割当のデータ蓄積量に基づき帯域要求を行う。
【００４５】
図２において、ＯＮＵ２０は、ＯＬＴ１０へ送信すべき上り信号をユーザ端末から受信する受信回線ＩＦ部２０７と、受信した上り信号を一時記憶する上り受信バッファ２０８と、ＰＯＮフレームを生成するＰＯＮフレーム生成部２０９と、送信すべきＰＯＮフレームを一時記憶する上り送信バッファ２１０と、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部２１１と、光信号を光ファイバへ入力する光送受信部２０１とを備えている。
【００４６】
また、ＯＮＵ２０は、ユーザ端末へ送信すべき下り光信号をＯＬＴ１０から受信する光送受信部２０１と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部２０２と、受信した下り信号を一時記憶する下り受信バッファ２０３と、ＰＯＮフレームを解析するＰＯＮフレーム解析部２０４と、送信すべき信号を一時記憶する下り送信バッファ２０５と、ユーザ端末へ送信する送信回線ＩＦ部２０６とを備えている。
【００４７】
更に、ＯＮＵ２０は、ＯＮＵ制御部２２０として、ＭＰＣＰ制御部２２１、バッファ監視部２２２を備えている。バッファ監視部２２２は、上り送信バッファ２１０のデータ蓄積量を監視する。ＭＰＣＰ制御部２２１は、バッファ監視部２２２からのデータ蓄積量に基づくデータ量の帯域要求信号と送信許可帯域の通知信号を送受信する。データ量の帯域要求（リクエスト）の通知を行い、ＯＬＴ１０から送信許可帯域の通知（グラント）を受ける。グラントは送信開始時刻と送信許可長とで構成される。これにより、ＯＮＵ２０は上り方向に所定量のデータを送出することができる。
【００４８】
〔動的帯域割当〕
ＯＬＴ１０のＤＢＡ制御部１２２は前記集中型ＤＢＡを行う。図３は、その集中型ＤＢＡのシーケンス図である。図３に示すように、集中型ＤＢＡでは、１つのグラントＧで、リクエスト用及びデータ用の帯域割当を同時に行っている。
【００４９】
各ＯＮＵ２０は、このグラントＧに従ってリクエスト（Ｒ１〜ＲＮ）３０２とデータ（Ｄ１〜ＤＮ）３０３とをオーバヘッド帯域３０１を付加して別々に送信する。ＯＬＴ１０は、データとは別にリクエストだけを最初にかためて受信し、各ＯＮＵ２０のリクエストを受信し終わった時点で帯域割当処理を始めている。
【００５０】
集中型ＤＢＡの代表的な一例として、帯域割当周期（グラントサイクル）の範囲で、帯域割当の不足しているＯＮＵ２０からのリクエストに対して優先的に帯域を割り当てていくものがあり、本実施の形態のＯＬＴ１０もこのタイプの集中型ＤＢＡを行う。ＯＮＵ２０は、ポーリング周期毎に帯域要求信号をＯＬＴ１０へ送信する。図４は、ポーリング周期と帯域割当周期が異なる場合のシーケンス図である。図４に示すように、ＤＢＡはＰＯＮにおけるデータの転送遅延を小さくすべく帯域割当周期も小さく設定することができる。
【００５１】
図５は、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０からのデータの帯域要求を受け、ＯＮＵ管理テーブル１２５を更新する（４０１）。動的帯域割当算出部１２３はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、割当帯域を算出する（４０２）。複数のＯＮＵ２０のそれぞれにどれだけの通信帯域を割り当てるかを決定する動的帯域割当処理を行なう。この通信帯域は、１つの帯域周期中に送信できる総バイト長内で、どれだけのバイト長を各ＯＮＵ２０に割り当てるかを表わす。帯域割当周期算出部１２４はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、帯域割当周期を算出する（４０３）。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０に割り当てられた帯域情報を含む送信許可（グラント）を通知する（４０４）。このグラントによる指示を受けたＯＮＵ２０は、そのグラントに基づいて上り方向にデータを送出する。各ＯＮＵ２０はＯＬＴ１０からデータの送信を許可されたタイミングに、データを送信する。各ＯＮＵ２０は、送信を終了すべきタイミングを許可された通信バイト長で決定する。
【００５２】
図６に、データ量の帯域要求（リクエスト）と送信許可帯域の通知（グラント）の一例を示す。リクエストには、ＬＬＩＤ５０１、要求帯域の値（蓄積データ量）５０２とデータのサービスの種類５０３を含む。グラントには、ＬＬＩＤ５０４、送信許可長５０５と送信許可時間５０６を含む。ただし、例では、これらの値は１つしか含まないが、複数含んでもかまわない。ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）は論理リンクであり、ＯＮＵを識別する。また、ＯＮＵは複数のバッファを備える場合、バッファ毎にＬＬＩＤを割り当てることができる。したがって、データのサービス種類毎にバッファを割り当てた場合、データのサービス種類ごとに要求帯域や送信許可を与えることができる。
【００５３】
図７に、ＯＮＵ管理テーブルの一例を示す。ＯＮＵ管理テーブル１２５は、ＤＢＡの送信許可帯域の通知（グラント）を送信するための情報として、ＯＮＵＩＤ６０１（またはＬＬＩＤでもかまわない）と、ＯＮＵ毎の割当帯域６０２と、帯域割当周期６０３と、データ要求遅延６０４と、スループット６０５とを記憶している。割当帯域６０２は動的帯域割当算出部１２３によって決定され、帯域割当周期６０３は帯域割当周期算出部１２４によって決定される。これらの決定方法については後述する。データ要求遅延６０４は、各ＯＮＵからの要求から送信される。また、スループット６０５は、オーバヘッドの必要帯域を減算した値を計算する。つまり、スループット＝（割当帯域）−（オーバヘッド帯域）の関係になる。オーバヘッドとは、上述したように、保守信号やデータの同期時間からなる。
【００５４】
以下、動的帯域割当算出部１２３の具体的な機能と帯域割当周期算出部１２４の具体的な機能を説明する。
【００５５】
まず、通常の運用状態では、各ＯＮＵ２０は契約した帯域幅のみが割り当てられる。しかし、ＤＢＡ機能が有効な場合、接続される全てのＯＮＵ２０の契約した帯域を割り当てた後、さらに未使用帯域が存在した場合にはＯＮＵ２０からの要求があれば、未使用領域を使用してそのＯＮＵ２０の帯域を増やしてもよい。このように未使用帯域を有効に利用する方法がＰＯＮシステムにおけるＤＢＡ機能である。この機能の詳細についてはＩＴＵ―Ｔ勧告Ｇ．９８３．４を参照されたい。
【００５６】
動的帯域割当算出部１２３は、ＯＮＵ２０からデータ蓄積量に応じた帯域要求に基づき、通常のＤＢＡ機能を用いてＯＮＵ２０の割当帯域を計算する。このとき、ＯＮＵ２０に割り当てた帯域は同期用信号のオーバヘッドや保守用の信号も含めた帯域とする。上述したように、ＯＮＵ２０がデータを送信する場合、帯域割当周期毎に少なくとも１回の割合で必ず信号のレベルを調整するための信号とクロックを同期するための信号をデータの直前に送信しなければならない。このため、データを伝送するための帯域が、信号のレベルを調整する分だけ減少することになる。この帯域の減少分は、帯域割当周期が短くなるほど大きくなる。つまり、帯域割当周期を決定しないと、ＯＮＵ毎のスループットを計算できない。
【００５７】
次に、帯域割当周期の決定方法について説明する。帯域割当周期算出部１２４は、信号のレベルを調整するための信号とクロックを同期するための信号分の帯域とデータの要求遅延に基づき、帯域周期を決定する。
【００５８】
ＧＥ−ＰＯＮでは、信号のレベルを調整するための信号とクロックを同期するための信号分の帯域として、レーザのＯＮ／ＯＦＦ時間は５１２ｎｓｅｃ、クロック同期時間は８００ｎｓｅｃと定義されている。更に各ＯＮＵ信号の間に、信号が干渉しないようにガードバンド時間が設定されており、約１μｓｅｃから５μｓｅｃである。以下これらの帯域をオーバヘッド帯域と呼ぶ。ただし、実際のパラメータは装置の設計仕様によるため、これに限らない。つまり、帯域割当周期を小さくすると、オーバヘッド帯域が増加する。
【００５９】
例えば、ＯＮＵの帯域を３００Ｍｂｐｓ割り当てたとする。このとき、帯域割当周期を０．５ｍｓｅｃとした場合、オーバヘッド帯域が３０％とすると、スループットは２１０Ｍｂｐｓ（３００Ｍｂｐｓ×７０％）となる。また。帯域割当周期を２ｍｓｅｃとした場合、オーバヘッド帯域が１０％とすると、スループットは２７０Ｍｂｐｓ（３００Ｍｂｐｓ×９０％）となる。したがって、帯域割当周期を短くするとスループットが増加し、帯域割当周期を長くするとスループットが減少する。つまり、帯域割当周期とスループットはトレードオフの関係にある。
【００６０】
ＰＯＮシステム内のデータ転送遅延は、ＯＮＵ２０が、データを受信し、リクエスト信号を送信してからグラント信号を受け、データを送信するまでの時間である。この中には光ファイバの伝播遅延や装置の計算処理時間も含む。つまり、帯域割当周期は、ＰＯＮシステムの要求遅延に基づき、計算すればよい。
【００６１】
例えば、データの要求遅延が４ｍｓｅｃの場合、リクエスト信号を送信してからグラント信号を受けるのが次の帯域割当周期範囲とすると、帯域割当周期は３ｍｓｅｃに設定すればよい。ただし、実際のパラメータは装置の設計仕様によるため、これに限らない。したがって、データの要求遅延が４ｍｓｅｃの場合、帯域割当周期は２ｍｓｅｃとなり、オーバヘッド帯域が１０％とすると、スループットは２７０Ｍｂｐｓ（３００Ｍｂｐｓ×９０％）となる。またデータの要求遅延が１ｍｓｅｃの場合、帯域割当周期を０．５ｍｓｅｃとなり、オーバヘッド帯域が３０％とすると、スループットは２１０Ｍｂｐｓ（３００Ｍｂｐｓ×７０％）となる。
【００６２】
帯域割当周期算出部１２４は、スループットが最大になるように帯域割当周期を決定する。すなわち、ＯＮＵ２０からの帯域要求が２１０Ｍｂｐｓのときを考える。まず第１の例として、ＤＢＡ機能の割当結果として、３００Ｍｂｐｓの帯域が割り当てられた場合、帯域割当周期は０．５ｍｓｅｃで、スループット２１０Ｍｂｐｓを満たす最小値となる。データ遅延を最小にしながら、スループット２１０Ｍｂｐｓを達成することができる。また、第２の例として、ＤＢＡ機能の割当結果として、２００Ｍｂｐｓの帯域が割り当てられた場合、帯域割当周期は５ｍｓｅｃ（予め設定された上限値）で、スループットが最大値１９０Ｍｂｐｓとなる。
【００６３】
また、これらのデータ遅延については、帯域割当周期算出部１２４は、ＯＬＴ１０の外部からネットワークオペレータから要求を受け、データ要求遅延を設定してもよいし、データ信号の送信元であるサーバと連携して自動設定してもよい。
【００６４】
上記機能は、特にＴＣＰのようなデータ転送の可否を確認するようなデータ転送プロトコルを用いた場合には、スループットが最大化できる。ＴＣＰのスループットはＲＴＴに依存するため、ＰＯＮシステム内のデータ転送遅延を最小化することが望ましい。一方、その結果、オーバヘッド帯域が原因でＯＮＵ毎のスループットが低下してしまったのでは意味がない。
【００６５】
図８は、ＴＣＰのスループットを説明する図である。上述したようにオーバヘッドによるスループット限界曲線は帯域割当周期が長い方が大きくなる。これは、オーバヘッドの帯域に占める比率が減少するからである。一方、ＴＣＰの遅延によるスループット限界曲線は、帯域割当周期が長い方が小さくなる。帯域割当周期が長くなると、ＰＯＮ内のデータ転送遅延が大きくなり、結果として、ＴＣＰのＲＴＴも大きくなってしまうからである。この図からわかるようにこの両者はトレードオフの関係であるが、その曲線の交点でＯＮＵのスループットが最大値になることがわかる。よって、帯域割当周期算出部１２４は、ＰＯＮシステムにおけるＴＣＰのスループットが最大になる帯域割当周期を算出する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態によれば、ＯＬＴ１０において、ＯＮＵ２０からの要求元毎の帯域要求量に基づいて要求元毎に次回の帯域割当周期を算出し、要求元毎の帯域要求量に基づいて要求元毎に次回の帯域割当量を算出し、この算出された帯域割当量に基づく送信許可をＯＮＵ２０の各々に送信することで、データ遅延とオーバヘッドを考慮しながら動的帯域割当を行うようにしたので、加入者要求元毎のスループットを最大にすることができる。
【００６７】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２のＰＯＮシステムについて、図９，１０に基づいて説明する。
【００６８】
図９は、本発明の実施の形態２のＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。図９の例では、ＰＯＮフレーム生成部２０９と上り送信バッファ２１０との間に、ユーザ端末から受信したデータのサービス種類を識別分類して転送するサービス識別手段の機能を持つサービス識別部２１２を備える。また、上り送信バッファ２１０には、ＴＣＰデータ用バッファ２１３、ＵＤＰデータ用バッファ２１４、セレクタ２１５を備える。他は、上述した実施の形態１と同様である。
【００６９】
サービス識別部２１２は、受信したパケットを識別し、対応したバッファに振り分けて転送する。ＴＣＰデータ用バッファ２１３におけるデータ蓄積量は、ＭＰＣＰ制御部２２１により帯域要求として、ＯＬＴ１０に通知される。ＯＬＴ１０のＤＢＡ制御部１２２は、各ＯＮＵ２０からの帯域要求に基づき、割当帯域と帯域割当周期を算出する。
【００７０】
図１０は、ＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０からのデータの帯域要求を受け、ＯＮＵ管理テーブル１２５を更新する（９０１）。動的帯域割当算出部１２３はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、割当帯域を算出する（９０２）。ここでは、通常のＤＢＡ割当手順にしたがい、帯域要求に基づき、帯域を割り当てる。次に、帯域割当周期算出部１２４はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、要求帯域と割当帯域から計算されるＯＮＵ２０のスループットを比較する（９０３）。帯域割当周期算出部１２４は要求帯域がＯＮＵ２０のスループットより大きい場合、帯域割当周期を増加させる（９０４）。これにより、ＯＮＵ２０のスループットが増大する。一方、帯域割当周期算出部１２４は要求帯域がＯＮＵ２０のスループットより小さい場合、帯域割当周期を減少させる（９０５）。これにより、ＯＮＵ２０のスループットが増大する。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０に割り当てられた帯域情報を含む送信許可（グラント）を通知する（９０６）。
【００７１】
このようにＯＮＵ２０のスループットと帯域要求を比較して、帯域周期を増減させることにより、段階的にＯＮＵ２０のスループットを最適化できる。この手順を高速に行うことですばやく最適な帯域割当と帯域周期、つまりスループットとデータ遅延に近づけることが可能となる。
【００７２】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３のＰＯＮシステムについて、図１１に基づいて説明する。
【００７３】
図１１は、本発明の実施の形態３のＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。本実施の形態は、データ遅延要求を各ＯＮＵ２０から受け付けることによっても、ＯＮＵ２０のスループットを最適化できる例である。
【００７４】
ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０からのデータの遅延要求を受け、ＯＮＵ管理テーブル１２５を更新する（７０１）。動的帯域割当算出部１２３はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、割当帯域を算出する（７０２）。帯域割当周期算出部１２４はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、帯域割当周期を算出する（７０３）。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０に割り当てられた帯域情報を含む送信許可（グラント）を通知する（７０４）。このグラントによる指示を受けたＯＮＵ２０は、そのグラントに基づいて上り方向にデータを送出する。
【００７５】
以上のように、ネットワーク構成情報がある場合や予め広域ネットワーク側のデータ転送遅延情報がある場合、この方式が有効である。例えば、提供サービスの一例として、比較的ネットワーク構成が簡単なＩＰＴＶ放送ダウンロードサービスをＰＯＮシステム上で提供する場合には、ＯＬＴ１０の近傍にＩＰＴＶサーバが配置され、ＯＮＵ２０にＩＰＴＶ端末が接続される形態が考えられる。この場合には、広域ネットワーク側のデータ遅延を予め知ることができるため、高速なダウンロードサービスを実現できる要求帯域やデータ遅延を計算できる。よって、各ＯＮＵ２０からデータ遅延要求を受け付け、ＯＮＵ２０のスループットを最大化できる。
【００７６】
＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４のＰＯＮシステムについて、図１２に基づいて説明する。
【００７７】
図１２は、本発明の実施の形態４のＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。本実施の形態は、スループット要求を各ＯＮＵ２０から受け付けることによっても、ＯＮＵ２０のスループットを最適化できる例である。
【００７８】
ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０からのスループットの要求を受け、ＯＮＵ管理テーブル１２５を更新する（８０１）。各ＯＮＵ２０からのスループットの要求は、帯域要求（リクエスト）で行ってもよい。特にＴＣＰのようなデータ転送の可否を確認するようなデータ転送プロトコルにおいては、帯域要求（リクエスト）の帯域要求量（５０２）とサービスの種類（５０３）の組み合わせによって、スループットの要求と判断してもよい。次に、帯域割当周期算出部１２４はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、帯域割当周期を算出する（８０２）。動的帯域割当算出部１２３はＯＮＵ管理テーブル１２５の情報に基づき、オーバヘッドを考慮した割当帯域を算出する（８０３）。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０に割り当てられた帯域情報を含む送信許可（グラント）を通知する（８０４）。このグラントによる指示を受けたＯＮＵ２０は、そのグラントに基づいて上り方向にデータを送出する。
【００７９】
以上のように、ＯＮＵ２０のスループット要求から必要な割当帯域を逆算して、帯域を割り当てることも可能である。ＴＣＰのような転送プロトコルでは、スループットが重要となるため、スループットが最大化するような（図８）帯域割当と帯域割当周期を設定することも可能となる。
【００８０】
＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態５のＰＯＮシステムについて、図１３に基づいて説明する。
【００８１】
図１３は、本発明の実施の形態５のＤＢＡ機能の処理を示すフローチャートである。
【００８２】
ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０からのデータの帯域要求を受け、ＯＮＵ管理テーブル１２５を更新する（８１１）。動的帯域割当算出部１２３は帯域要求に基づき、ＯＮＵ２０の割当帯域を算出する（８１２）。帯域割当周期算出部１２４はＴＣＰスループットの上限とオーバヘッドによるスループットの上限を比較し、スループットが最大になるような帯域割当周期を算出する（８１３）。ＭＰＣＰ制御部１２１はＯＮＵ２０に割り当てられた帯域情報を含む送信許可（グラント）を通知する（８１４）。
【００８３】
以上のように、ＯＮＵ２０のスループット要求から必要な割当帯域を逆算して、帯域を割り当てることも可能である。ＴＣＰのような転送プロトコルでは、スループットが重要となるため、スループットが最大化するような（図８）帯域割当と帯域割当周期を設定することも可能となる。
【００８４】
上記のように、ＴＣＰのようなデータ転送の可否を確認するようなデータ転送プロトコルをＰＯＮシステムで転送する場合、ＰＯＮシステムの帯域を有効活用することができる。ＰＯＮシステム内のデータ遅延とスループットはトレードオフの関係にあるため、これらを考慮したＤＢＡ制御を行うことで、ＰＯＮシステムのスループットを向上させることができる。
【００８５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、高速光アクセスネットワークに関し、更に詳しくは、光ファイバで各家庭まで高速インターネットサービスを提供できるＰＯＮシステム、およびＰＯＮシステムに適用されるＯＬＴに利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０：ＯＬＴ、２０：ＯＮＵ、３０：集線光ファイバ、３１：支線光ファイバ、３２：光スプリッタ、
１０１：光送受信部、１０２：Ｏ／Ｅ変換部、１０３：上り受信バッファ、１０４：ＰＯＮフレーム解析部、１０５：上り送信バッファ、１０６：送信回線ＩＦ部、１０７：受信回線ＩＦ部、１０８：下り受信バッファ、１０９：ＰＯＮフレーム生成部、１１０：下り送信バッファ、１１１：Ｅ／Ｏ変換部、
１２０：ＯＬＴ制御部、１２１：ＭＰＣＰ制御部、１２２：ＤＢＡ制御部、１２３：動的帯域割当算出部、１２４：帯域割当周期算出部、１２５：ＯＮＵ管理テーブル、
２０１：光送受信部、２０２：Ｏ／Ｅ変換部、２０３：下り受信バッファ、２０４：ＰＯＮフレーム解析部、２０５：下り送信バッファ、２０６：送信回線ＩＦ部、２０７：受信回線ＩＦ部、２０８：上り受信バッファ、２０９：ＰＯＮフレーム生成部、２１０：上り送信バッファ、２１１：Ｅ／Ｏ変換部、２１２：サービス識別部、２１３：ＴＣＰデータ用バッファ、２１４：ＵＤＰデータ用バッファ、２１５：セレクタ、
２２０：ＯＮＵ制御部、２２１：ＭＰＣＰ制御部、２２２：バッファ監視部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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